熱機與熱機效率練習題含答案

1、精心整理熱機與熱機效率練習題（附答案）1、熱機：定義：熱機是利用內(nèi)能來做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。熱機的種類：蒸汽機、內(nèi)燃機（汽油機和柴油機）、汽輪機、噴氣發(fā)動機等2、內(nèi)燃機：內(nèi)燃機活塞在汽缸內(nèi)往復運動時，從氣缸的一端運動到另一端的過程，叫做一 個沖程。四沖程內(nèi)燃機包括四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。| .在單缸四沖程內(nèi)燃機中，吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程為一個工作循環(huán)， 每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2周，活塞上下往復2次，做功1次。在這四個沖程中只有做功 沖程是燃氣對活塞做功，而其它三個沖程（吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程）是依靠 飛輪的慣性來完成的。壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

2、做功沖程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械 能。油機工作過程：看書本本圖柴油機工作過程：書本圖3、汽油機和柴油機的比較：汽油機的氣缸頂部是火花塞；柴油機的氣缸頂部是噴油嘴。汽油機吸氣沖程吸 入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物；柴油機吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。 汽油機做功沖程的點火方式是點燃式；柴油機做功沖程的點火方式是壓燃式。柴 油機比汽油及效率高，比較經(jīng)濟，但笨重。汽油機和柴油機在運轉(zhuǎn)之前都要靠外 力輔助啟動。4、熱值精心整理精心整理燃料燃燒，使燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。用符號 q表示。單位：固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克（J/kg ）、氣體燃料

3、的熱值的單位是 焦耳每立方米（j/m3）。熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、 是否完全燃燒等無關(guān)。公式：、 Q = qmm= Q/qq= Q/mQ放出的熱量焦耳（J ） ； q熱值焦耳每千克（J/kg ） ； m燃料質(zhì)量千克（kg ）。 Q= qVV= Q/qq= Q/VQ放出的熱量焦耳（J ） ； q熱值焦耳每立方米（J/m3） ； V燃料體積立方米（m）酒精的熱值是3.0 x 107J/kg ,它表示物理意義：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是 3.0 x 107J。煤氣的熱值是3.9 x 107J/m3,它表示：im煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9 x 1

4、0J。 影響燃料有效利用的因素：一是燃料很難完全燃燒，二是燃料燃燒放出的熱量散失 很多，只有一小部分被有效利用。有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末狀、用 空氣吹進爐膛（提高燃燒的完全程度）；以較強的氣流，將煤粉在爐膛里吹起來燃燒（減少煙氣帶走的熱量）。熱機的效率：熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機 的效率。熱機的效率是熱機性能的一個重要標志，與熱機的功率無關(guān)。精心整理公式：n Q有用 Q總=0有用n Q有用=Q總nQ總由于熱機在工作過程中總有能量損失，所以熱機的效率總小于1。熱機能量損失的主 要途徑：廢氣內(nèi)內(nèi)、散熱損失、機器損失。提高熱機效率的途徑：使燃料充分燃 燒

5、，盡量減小各種熱量損失；機件間保持良好的潤滑，減小摩擦。在熱機的各 種能量損失中，廢氣帶走的能量最多，設法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的 重要措施。常見熱機的效率：蒸汽機 6%-15%汽油機20%-30%柴油機30%-45%內(nèi)燃機的效 率比蒸汽機高，柴油機的效率比汽油機高。一. 填空亠-! 廠一二八/1一個物體溫度降低，內(nèi)能減小，原因可能是它對外進行熱傳遞，也可能是它對外 。如果是后者，則能量間的轉(zhuǎn)化情況為：物體 勺能轉(zhuǎn)化 為 bo2.2010年5月，天然氣伴隨著“西氣東輸”的步伐開始走進了江城蕪湖的千家萬戶，傳統(tǒng)燃料也隨之被逐步取代。天然氣燃燒時可以將能轉(zhuǎn)化為 氐 與傳統(tǒng)燃料相比，天然氣

6、的優(yōu)點是 （寫出一條即 可）。3. 如圖16-4-1所示，在大玻璃瓶內(nèi)有一些水，往瓶內(nèi)不斷打氣，過一會你會看到的 現(xiàn)象是 。 出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是5. 內(nèi)燃機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成能的機器；內(nèi)燃機一個工作循環(huán)由 沖程組成，其中如圖16-4-4 所示是熱機的中程。6. 汽油機在沖程把燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能.已知汽油的熱值為4.6 X107J/kg，完全燃燒200g汽油能夠釋放精心整理精心整理J的熱量.7.生產(chǎn)中常用水來作為機器的冷卻劑，這是因為水的 ;火箭的燃料要用液氫，這是因為液氫的 ;沿海地區(qū)的氣候比沙漠地區(qū)的氣候更宜人，這是因為水的比熱容比沙的比熱容 。&氫能源具有來源廣、熱值高、無污染等

7、優(yōu)點.氫氣的熱值為14. 3X 107J/ kg,完全燃燒0. 5kg的氫氣可放出J的熱量；若一罐氫氣用去了一半，則剩余氫氣的熱值為9. 一臺四沖程的汽油機每分鐘完成 300個沖程，則1min完成個工作循環(huán)，活塞來次，做功。二. 選擇題1. 關(guān)于燃料的熱值，以下說法正確的是:；-A. 燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關(guān)B. 容易燃燒的燃料，熱值一定大C. 煤的熱值比干木柴大，燃燒煤放出的熱量一定比燃燒干木柴放出的熱量多D. 0.5g汽油和2kg汽油，它們的熱值是一樣的2. 甲、乙兩臺汽油機，甲的效率比乙高，貝S ?A. 甲每秒鐘做的功比乙每秒鐘做的功多B. 甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C. 消耗同

8、樣多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多D. 做同樣多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多3. 煤的熱值大于干木柴的熱值，這里是指（?）A、煤比干木柴含有的熱量多一些B、燒煤比燒干木柴產(chǎn)生的溫度高一些 精心整理精心整理精心整理C、燒煤比燒干木燒產(chǎn)生的熱量多一些D要使它們放出相同的熱量，燒煤用的質(zhì)量較少4. 已知甲種燃料的熱值大于乙種燃料的熱值，下列說法中正確的是（）A. 甲種燃料含有的熱量比乙種燃料多B. 完全燃燒一定質(zhì)量的甲種燃料，剛好燒開一壺水，那么用同樣質(zhì)量的乙種燃料就 不能燒開這壺水C. 燃燒相同質(zhì)量的兩種燃料，甲種放出的熱量多D. 只要通風條件好，供氧充足，乙的熱值可能大于甲的熱值

9、5. 如圖16-4-2所示是內(nèi)燃機的能流圖，則內(nèi)燃機的效率可以表示為（）A. n = : （E1+E2+E3+EO/E x 100%B. n =（EJE） x 100%C. n = : （El 巳+EO/E x 100% D. n =（Ei/E） x 100%6. 關(guān)于“熱機”，下列說法中正確的是（）A. 做功沖程的能量轉(zhuǎn)化是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.改進技術(shù)，可以使熱機的效率達到100%C. 用水循環(huán)來降低熱機的溫度，主要是利用水蒸發(fā)時吸熱的特性D. 冬天晚上要把熱機水箱中的水放出，是防止氣溫降低時水凝固脹壞水箱7、甲乙兩臺柴油機，甲的效率低于乙的效率，意義是（？?）A.甲的功率大于乙的功率精心整

10、理B. 甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料C. 乙將燃料燃燒放出的能變成有用功的那部分能的比例比甲大D. 工作相同時間甲消耗的燃料一定比乙少8. 一臺四沖程內(nèi)燃機飛輪轉(zhuǎn)速為1200r/min，它1s完成了()A. 30個沖程B. 60個沖程C. 40個沖程D. 80個沖程三. 計算題1. 小明學習了熱學的有關(guān)知識后，知道水的比熱容是4.2 x 103J/(kg C )，他想估算一下自己家每天燒水做飯需要的熱量。于是小明仔細記錄了他家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時間，并把它折算成燒水時間，相當于每天將30kg20C的水燒開。| F I I(1) 小明家每天燒水做飯需要多少熱量？(2) 如果普通煤的熱值為

11、3x 107J/kg，從理論上講小明家每天燒水做飯需要多少千 克普通煤？(3) 小明家實際平均每天需要燒 4塊蜂窩煤，按每塊蜂窩煤含煤0.5kg算，他家每 天實際用煤2kg，由此小明計算出他家煤爐的效率只有 16.5 %。你認為小明家煤爐 效率低的原因是什么？(4) 從大的方面講，家用煤除了熱效率低、浪費能源的缺點外，另一個主要缺點是 什么？2. 天然氣灶燒水，燃燒 0.5m3的天然氣，使100kg的水從20C升高到70C。已知水的比熱容為 c=4.2 x 103J/ (kg?C),天然氣的熱值為 q=7.0 x 107J/m3。求：(1) 0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量 Q放；(2) 水

12、吸收的熱量Q吸；(3) 燃氣灶的效率n。3. 有一家大型的特種專用汽車生產(chǎn)基地，該廠某型號專用車在車型測試中，在一段平直的公路上勻 速行駛5.6km，受到的阻力是3.0 x 103N，消耗燃油1.5 x 10_3m (假設燃油完全燃燒)。若燃油的密度 P = 0.8 x 103kg/m3,熱值 q = 4x 107J/kg，求：(1)專用車牽引力所做的功？精心整理精心整理(2)該專用車的熱機效率是多少？1.做功機械內(nèi)能2.化學能內(nèi)能熱值大3.塞子跳起來，瓶口出現(xiàn)白霧往瓶內(nèi)不斷打氣，瓶內(nèi)氣體壓強不斷增加，氣體沖開瓶塞，氣體推動塞子做功時，其內(nèi)能減小，溫度降低，瓶 內(nèi)水蒸氣液化成小水滴4.機械4排

13、氣5、9.2x10的6次方j6.比熱容熱值大 7、7.14x107J等于8、7515075選擇題 1D2C3B4B5B6D7C8C三計算題i、答案：(1)小明家每天燒水做飯需要的熱量即是水升溫吸收的熱量Q吸=c水m?K (t to)=4.2 x 103J/(kg Y ) x30kgX( 100C 20C) =1.008 x 107J。(2) 小明家每天燒水做飯需要的能量需要煤燃燒放出，即Q放=0吸=1.008 x 107J則需. I - i .要的煤的質(zhì)量為 m=Q/q=1.008 x 107J/3 x 107J/kg=0.336kg。(3) 小明家煤爐效率低的原因是：一方面煤不能完全燃燒，另一方面煤燃燒放出的熱量不能被水完全吸收，大部分的熱量散失掉了。(4) 煤在燃燒過程中產(chǎn)生廢渣、廢氣，造成環(huán)境污染37372、解析：(1) Q放=Vq=0.5mx 7.0 x 10J/m =3.5 x 10J37(2) Q吸=CmLt=4.2 x 10J/ (kg?C)x 100kgx (70 C -20 C )J=2.1 x 10 JQ有=0吸Q總=0放Q有100% =2.1 1073.5 10710